Gestion des fichiers. Telecom-ParisTech BCI Informatique

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2 Gestion des fichiers 1 Généralités Définitions Organisation logique, organisation physique 2 Organisation physique UNIX : i-list et i-node rappels sur le fonctionnement d'un disque 3 Organisation logique L'arborescence UNIX, Différents types de fichiers Modes et droits d'accès 4 Organisation logique/physique : illustration par quelques commandes : cp, mv, rm, ln, ln -s 5 Processus et fichiers, Annexe: la bibliothèque d'entrées-sorties du langage C 320

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4 Qu'est-ce qu'un fichier? Définition : ensemble d'informations regroupées en vue de leur conservation et de leur utilisation dans un système informatique. Type des informations : - Programmes : fichier binaire exécutable, «script», byte code,, - Données : fichiers ASCII, binaires, images, son, fichiers d administration (/etc/passwd),, Caractéristiques d un fichier : - il possède un nom qui permet de l'identifier de manière unique (unicité), - il est rangé sur un support permanent (disques), 322

5 Sécurité et intégrité : La sécurité concerne la résistance aux attaques (gestion correcte des droits d'accès aux informations), l'intégrité concerne la résistance aux pannes (duplication des données, par exemple). Stockage des données et leur représentation : Le format de représentation des données pose le problème de la portabilité. Par exemple, quel format choisir pour un fichier contenant des données du type "flottants", c'est à dire des réels, si on veut échanger ces données entre deux machines d'architectures différentes (un PC et un MacIntosh)? Si on range les données sous forme de suite de caractères ASCII, pas de problème, les données seront lues correctement par toutes les machines, mais le volume de stockage pourra être très important, en particulier si les nombres ont une grande dynamique et une précision de plusieurs décimales. Inversement, le rangement en binaire est moins consommateur de surface disque, mais pose le problème de la compatibilité des représentations internes (IEEE ou non). Pour les applications qui utilisent plusieurs machines simultanément (client/serveur, par exemple) on adopte des représentations normalisées (format XDR des RPC, CDR de CORBA, ou primitives hton() et ntoh() de la bibliothèque des sockets). 323

6 Services assurés par le SGF Le Système de Gestion de Fichiers (SGF) ou File System doit fournir les services suivants : - intégrité (non altération des informations rangées dans les fichiers), - sécurité (contrôle d accès aux fichiers), - permanence (pérennité des informations : rôle de conservation des informations), - datation (mémorisation des dates des actions effectuées : mise à jour, ), Lorsque les fichiers sont utilisés comme support de communication (par transfert ou partage), se pose la question de la représentation des informations (données, programmes) : - représentation suivant un format «local», propre à une architecture (cf. : exécutable, entiers de 8 à 64 bits, little endians et big endians ) qui permet seulement l échange d informations entre machines ayant la même architecture, - représentation adoptant un format normalisé (ASCII, bytecode java, gif, doc, mp3, XDR, CDR ) qui autorise l échange d informations entre différents types d architectures, 324

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8 Place du SGF Place du SGF (file system) dans Unix (qui comporte seulement deux couches K et U) : Compilateurs Interfaces utilisateur Editeurs... Gestion mémoire Matériel Gestion fichiers Gestion processus Le SGF (comme d'autres gestionnaires de ressources) peut être déporté à l'extérieur du noyau, ou ne pas exister (systèmes embarqués) 326

9 Le répertoire permet de passer du stockage " à plat" des fichiers sur le disque à l'organisation en arbre vue par les utilisateurs. Les fichiers répertoires servent uniquement à l'organisation de l'arbre et aux déplacements dans celui-ci. 327

10 Rôle du SGF (aspect système) Assurer la correspondance entre l'organisation logique (hiérarchie) des fichiers (celle que voit l'utilisateur) et l'organisation physique (organisation "à plat") des fichiers (leur implantation physique sur les mémoires de masse) Organisation logique : toujours une arborescence. Par exemple, sous UNIX : root etc bin usr dev util1 dupont dupond melon melon Les fichiers qui ont des successeurs dans l'arbre s'appellent les répertoires (directories), un répertoire est donc un fichier qui contient la liste de ses fils. Les répertoires sont des annuaires qui assurent la correspondance et la séparation entre organisation logique et physique, au même titre qu un annuaire réseau, qui associe nom de machine et adresse IP 328

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12 Plan 1 Généralités Définitions Organisation logique, organisation physique 2 Organisation physique UNIX : i-list et i-node rappels sur le fonctionnement d'un disque 3 Organisation logique L'arborescence UNIX, Différents types de fichiers Modes et droits d'accès 4 Organisation logique/physique : illustration par quelques commandes : cp, mv, rm, ln, ln -s 5 Processus et fichiers, Annexe: la bibliothèque d'entrées-sorties du langage C 330

13 La i-list d un file system UNIX, comme ses équivalents sur d autres systèmes, est dupliquée sur le disque : en effet la destruction d'une partie de la i-list signifie que les fichiers qui y sont décrits sont inaccessibles, mêmes s'ils sont parfaitement intègres sur le disque. De plus, chacun des exemplaires de la i-list est réparti aléatoirement sur le disque pour limiter les pertes en cas de destruction partielle du support physique. 331

14 Organisation physique des fichiers Sur chaque disque, un fichier spécial décrit l'ensemble des fichiers implantés sur ce disque. Citons : - la MFT (Master File Table) de NTFS (NT File System) sous Windows, - la i-list de UFS (Unix File System) sous UNIX, - la FAT (File Allocation Table) de MicroSoft DOS, Il existe différentes techniques pour gérer l omplantation des fichiers sur un disque : - chaînage de blocs à partir de la FAT pour MS-DOS, - le HFS (Hierarchical File System) de Mac OS est basé sur le concept de b-tree (balanced tree, b-arbre), - UFS (Unix File System) des familles Unix utilise un mélange d accès direct et de chaînage, - le NTFS (NT File System) de Windows conjugue b-arbre, compression et journalisation, 332

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16 Organisation physique, exemple : UNIX La i-list est une table qui décrit l'ensemble des fichiers implantés sur un disque. Sa taille, qui détermine le nombre de ses entrées, est fixée à l'initialisation du disque. Elle doit être proportionnelle au nombre maximum de fichiers que l in autorise sur ce disque. Chaque entrée de la i-list s'appelle un i-node et occupe 64 octets. Comment calculer T, la taille de la i-list? On peut choisir : - T grand, pour permettre la création d un grand nombre de fichiers : une grande surface disque est alors confisquée par la i- list, peut-être de façon inutile, - T petit, donc gain de place, mais risque de ne pas pouvoir créer un fichier bien qu'il reste de la place sur le disque. 334

17 - On donne ici la structure fonctionnelle du disque. Dans la réalité des implantations, la i-list est dupliquée et dispersée sur le disque, pour des raisons de sécurité. Un disque peut être divisé en plusieurs file systems, c'est à dire être structuré en plusieurs disques logiques. 335

18 Organisation générale des file systems sous UNIX Si ce file system permet le démarrage du système, alors le boot-bloc contient les informations de démarrage (bootstrap) Le super-bloc contient, entre autres, les informations suivantes : - La taille en blocs de la i-list, celle du volume, - La liste des blocs libres, - Le nom du système de fichiers. La commande "df." donne l'occupation de la surface disque : Filesystem 512-blocks Used Avail Capacity Mounted /dev/disk0s % / 336

19 Le i-node contient TOUTES les informations concernant un fichier : droits d'accès, adresses d'implantation sur le disque, taille, date de création, etc. 337

20 La i-list de Unix : Un i-node Format d'un i-node : Commentaire sur les champs du i-node : - «Protections» : droits d accès sur le fichier (cf. umask plus loin) - «uid, gid» : (user identifier, group identifier), paire qui identifie le créateur (cf. /etc/passwd) - «taille» : taille, en octets, du fichier. (Remplacée par les numéros de majeur et de mineur pour les fichiers de/dev: périphériques). - «Adresse disque» : chacune de ces entrées peut contenir un numéro de bloc sur le disque. (Détails page suivante), - «Nombre de liens» : initialisé à 1 lors de la création du fichier, c'est le nombre d'arcs qui arrivent sur le fichier dans l arborescence, 338

21 Les 13 adresses de blocs sur le disque contenues dans un i-node sont séparées en deux catégories : - 10 adresses de blocs dits «d'information» (sur lesquelles sont rangés les 10 premiers blocs du fichier), - 3 adresses de blocs dits «d'index» (qui contiennent des adresses de blocs d'information). Les accès à un fichier qui se font en utilisant les 10 premières adresses sont plus rapides (directs!) et plus sûrs (la perte d'un de ces blocs signifie perte des seules informations qu'il contient) que les accès utilisant les trois dernières adresses. Les accès qui se font par l intermédiaire de ces 3 dernières sont moins rapides (une ou plusieurs indirections, ces blocs contiennent des pointeurs) et moins sûrs (la perte d'un de ces blocs signifie perte des informations contenues dans tous les blocs dont il contient les adresses). Mais cette organisation, qui permet d'avoir une taille fixe pour les i-nodes, convient dans la plupart des cas : un bloc UNIX peut faire jusqu'à 8Ko, ce qui permet des accès directs aux blocs d informations pour tous les fichiers dont la taille est inférieure à 80 Ko. Concevoir des applications modulaires organisées en petits fichiers permet de respecter le dicton : small is beautiful et la consigne KISS (keep it simple and stupid), où stupid veut dire que le programme inclus dans chaque module doit fait des opérations élémentaires Cette inégalité entre les accès aux premiers et derniers blocs d'un fichier est résolue par l'utilisation d'un cache par le système de gestion de fichiers d'unix. Remarque : la taille du bloc était fixée à 512 octets sur les premiers systèmes UNIX, elle est maintenant souvent beaucoup plus grande (4 K octets). Nous avons choisi cette taille de 512 octets, taille "historique", pour faciliter l'exposé. 339

22 Du i-node aux blocs alloués sur disque Dans chaque i-node on trouve13 adresses de blocs (à l origine, 1 bloc = 512 octets) : - les 10 premières pointent sur les 10 premiers blocs du fichier (B 0,..., B 9 ), - la 11ème pointe sur un bloc de 128 pointeurs qui adressent les 128 blocs de données suivants (B 10 à B 137 ), - la 12ème pointe sur un bloc de 128 pointeurs donnant chacun l'adresse d'un autre bloc de 128 pointeurs vers les blocs de données suivants. Ces blocs sont donc au nombre de : (B 138 à B ), - la 13ème pointe sur un bloc de 128 pointeurs donnant chacun l'adresse d'un bloc de 128 pointeurs vers des blocs de 128 pointeurs vers des blocs de données. Ces blocs sont donc au nombre de : (B à B ). 340

23 Les pointeurs contenant les adresses de blocs sur le disque sont rangés sur 4 octets. Les 10 pointeurs sur les 10 premiers blocs (accès direct) et les trois suivant (de plus en plus d indirections) occupent donc (13*4) octets quelle que soit la taille du fichier. Le jeu des indirections permet d avoir des i-node de taille fixe, au prix d une légère perte de place dans le cas des petits fichiers. Ce style de gestion favorise les petits fichiers : le temps d accès à une information n est pas le même suivant qu ell e se trouve dans les 10 premiers blocs ou dans les suivants. Ce travers est compensé par l utilisation d un cache disque en mémoire (cf. chapitre sur la hiérarchie de mémoire). 341

24 Du i-node aux blocs alloués sur disque : illustration Sur UNIX originel : 1 bloc = 512 octets 342

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26 Du i-node aux blocs alloués sur disque : Exemple avec des blocs de 4 Ko : Nombre maximum de fichiers que l'on peut ranger sur un disque de 800 Mo (on ne tient pas compte de la place pour ranger le super bloc et la i- list) en supposant que la taille de chacun des fichiers est de 600 Ko : - Pour un fichier, il faut 600/4 (=150) blocs d information, - Les 10 premières adresses d un i-node sont donc utilisées (elles donnent un accès direct aux premiers 40 Ko des fichiers), - La 11 ème pointe sur un bloc d index qui contient 4K/4 (= 1K) adresses de blocs de données. - Il faut donc (=151) blocs par fichiers. Or y a 800M/4K (=200K) blocs sur le disque, donc on range 200K/151 fichiers, environ Cette organisation est un compromis entre accès direct pur (plus rapide, plus sûr, mais qui demanderait des i-nodes de taille variable) et accès indexé, Cette organisation favorise les petits fichiers : le temps d'accès à une information est différent selon que cette information est en fin ou en début de fichier Le cache rend équitable (en terme de latence) l'accès aux informations 344

27 On remarquera que le répertoire UNIX reflète parfaitement la séparation organisation logique / organisation physique. La première organisation concerne l'utilisateur et la seconde le système. Chacune des entrées du répertoire comporte deux champs : l'un contient le i-node qui décrit complètement le fichier, l'autre contient le nom du fichier, information fondamentale pour l'utilisateur mais qui intéresse peu UNIX. Le répertoire est un annuaire qui assure la correspondance entre adresse physique et nom logique de l'information. On pourra faire le rapprochement avec le fichier /etc/hosts qui associe nom de machine et adresse IP, la table de pages qui associe adresse virtuelle et adresse physique, etc. L'implantation historique décrite ci-contre a été améliorée. Dans les versions actuelles d'unix, la taille du champ «nom de fichier» est variable, ce qui élimine la contrainte sur la taille des noms de fichiers. 345

28 Répertoire Unix Structure "historique" du répertoire UNIX : le répertoire fait correspondre organisation logique et physique qui sont complètement séparées exemples de commandes concernant les répertoires : cd (simple déplacement dans l arbre) ls (simple affichage du contenu du répertoire courant) ls-l (pour chaque fichier du répertoire courant, on ouvre le i-node correspondant, le nombre d accès disque est beaucoup plus grand que dans le cas de ls) 346

29 L'exemple ci-contre montre comment le SGF navigue dans les répertoires pour retrouver l'information cherchée. On suppose que tous les droits d'accès sont suffisants. La commande donnée peut échouer si celui qui l'a émise n'a pas le droit de traverser un répertoire menant vers le fichier, s'il n'a pas les droits de lecture sur le fichier, ou s'il n'a pas le droit d'utiliser la commande, ici cat

30 Exemple d'accès à un fichier Rappel : format d'une entrée d'un répertoire : 2 octets No d'i-node 14 octets Nom du fichier Entrée d'un répertoire UNIX Effet de la commande cat /usr/dep/titi : 348

31 Un disque est divisé en pistes (tracks) ; 75 à 500 pistes par surface de disque. Une piste est divisée en secteurs ; 32 à 4096 octets par secteur, 4 à 32 secteurs par piste. Les secteurs sont l'unité de base. Le SGF manipule des blocs qui correspondent aux secteurs. Un disque peut comprendre plusieurs plateaux chacun ayant deux surfaces. Un cylindre est un ensemble des pistes qui ont la même position sur les disques. Les accès se font en précisant un numéro de piste (ou de cylindre), un numéro de surface, un numéro de secteur. Soit un disque qui possède les caractéristiques suivantes : - longueur d'une piste : octets, - temps d'une rotation : ms, - temps moyen de déplacement du bras : 30 ms. Le temps moyen de lecture d'un bloc quelconque de k octets est : ,3 + (k / 32768) x 16,67 ms 349

32 Rappel : fonctionnement d'un disque Les têtes de lecture/écriture sont déplacées jusqu'à la piste, positionnées sur la surface, puis attendent que le secteur voulu arrive jusqu'à elles par rotation : Plateau Rotation Secteur Tête de lecture/écriture Piste Cylindre Bras Remarque : les blocs dits "contigus" sont ceux qui ont les mêmes adresses de secteur sur des pistes différentes (lecture simultanée); 350

33 L'unité d'échange d un disque se comporte comme le fait le système : elle doit ordonnancer les accès aux pistes, comme le système ordonnance l'accès au processeur. Les algorithmes utilisés pour gérer les disques présentent les mêmes propriétés que les algorithmes d ordonnancement. Dans l'exemple ci-contre, l'unité d'échange a mémorisé cet ensemble de pistes à lire : 110, 190, 30, 120, 10, 122, 60, 65. Si on utilise SCAN à partir de 50, on classe les pistes à lire en deux suites : l'une décroissante à partir de 50 vers la piste 0 : (30,10), l'autre croissante vers la fin du disque : (60, 65, 110, 120, 122, 190). Il peut y avoir famine si la liste est modifiée dynamiquement et si de nombreuses demandes d'accès sont faites vers des pistes voisines de la piste courante et quelques unes vers des pistes "lointaines". 351

34 Gestion des déplacements de la tête Algorithmes disponibles (à rapprocher de ceux qui décident de l'ordonnancement des processus) : FIFO (First In First Out), accès dans l ordre des demandes, SSF (Shortest Seek First ), accès à la piste la plus proche, optimal, mais possibilité de famine, SCAN (ou ascenceur, ou chasse neige)le plus utilisé en pratique. Exemple : la tête est sur la piste 50, l'unité d'échange a mémorisé les demandes d accès sur les pistes suivantes : (110, 190, 30, 120, 10, 122, 60, 65) FIFO SSF SCAN

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36 Plan 1 Généralités Définitions Organisation logique, organisation physique 2 Organisation physique UNIX : i-list et i-node rappels sur le fonctionnement d'un disque 3 Organisation logique L'arborescence UNIX, Différents types de fichiers Modes et droits d'accès 4 Organisation logique/physique : illustration par quelques commandes : cp, mv, rm, ln, ln -s 5 Processus et fichiers, Annexe: la bibliothèque d'entrées-sorties du langage C 354

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38 Organisation logique : l'arborescence On prendra celle d UNIX comme exemple d organisation logique. Commentaires sur quelques répertoires d administration : /dev pour les fichiers spéciaux (périphériques) : les périphériques sont BANALISES et vus comme des fichiers /etc pour les fichiers d'administration comme passwd, group, hosts,... /bin et /usr/bin pour les commandes du shell,..., /usr/include pour les fichiers.h /var/spool/mail pour la messagerie Un répertoire bien pratique : - /tmp dans lequel tout le monde peut lire et écrire 356

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40 Les différents types de fichiers Plusieurs catégories : - fichiers ordinaires (exécutables, données, ) : ce sont des sommets pendants dans l arbre), - fichiers répertoires (les nœuds qui ont un successeur dans l'arbre), - fichiers spéciaux (sommets pendants dans l arbre) : périphériques, liens symboliques, tubes,... Exemple. On obtient le type d'un fichier grâce à la commande ls l : $ls l drwxr-xr-x 56 dupont 3072 May 14 09:04.. -rw-r dupont 5 May 14 09:05 fic1 lrwxrwxrwx 1 dupont 4 May 14 09:05 fic2 -> fic1 les fichiers de /dev sont en mode bloc (b) ou caractère (c) : crw dupont 28, 128 Feb audio brw-rw-rw- 1 root 36, 0 Feb fd0 crw-rw-rw- 1 root 11, 0 Jul tcp En mode bloc, on utilise le cache, pas en mode caractère. 358

41 Fonction lseek : lseek(int file,int Offset,int From); From : début, fin ou position courante Offset : nombre d'octets à partir de Depuis Redirection des entrées/sorties : ls > fichier ls > /dev/ptty2 cat bark.au > /dev/audio ls -lr > /dev/audio mail dupont -s "fichier.c" < fichier.c 359

42 Structure des fichiers et modes d'accès sous UNIX Contrairement à d'autres systèmes, Unix ne propose pas de format de fichier : un fichier Unix est une simple suite d'octets. - avantages : o portabilité et faible encombrement du SGF, o banalisation : les périphériques étant traités comme des fichiers, ceci permet la redirection des entrées/sorties, exemples : ls > fichier ls > /dev/ptty2 cat bark.au > /dev/audio mail le_prof -s "TP 1" < fichier.c - inconvénients : nombreuses fonctions à réaliser par l'utilisateur (exemple : développer une base de données!). Accès aux fichiers : - l'accès par défaut est séquentiel : une fonction d'accès (read, write, etc) à un fichier reprend le curseur dans le fichier là où l'avait laissé le traitement précédent. - Pour faire un accès direct, il faut utiliser la fonction lseek 360

43 Pour lire un fichier, il faut avoir le droit de lecture (r) sur ce fichier et le droit de traverser (x) le, ou les, répertoires qui y conduisent. Exemple : Pour créer un répertoire privé, c'est à dire qui peut être lu seulement si on en donne le nom : $mkdir private $chmod 711 private $cd private $mkdir dir1 $chmod 755 dir1 Personne ne peut lire dans private, (par exemple faire : ls private) c'est à dire voir qu'il contient dir1, mais on peut accéder aux informations contenues dans dir1 (cd dir1). En effet : pour faire cd il faut x sur le répertoire visé pour faire ls il faut r sur le répertoire visé 361

44 Les droits d'accès aux fichiers A la création du fichier, le SGF : - copie les uid et gid (trouvés dans /etc/passwd) du créateur dans le i-node, - initialise les droits d'accès, aussi dans le i-node, en utilisant le umask (trouvé dans le fichier qui définit l'environnement), Ces droits d accès sont codés sur 10 bits : user group others r w x r w x r w x Exemple : droits d accès pour le fichier fic.c : -rw-r dupont 8229 Mar 20 10:08 fic.c umask renvoie (ou initialise) les accès interdits par défaut sur les fichiers créés. Par exemple, un umask 022 signifie écriture interdite pour group et others. 362

45 La commande chmod permet de positionner le bit s : Commandes ls -l ma_commande chmod u+s ma_commande ls -l ma_commande Résultats affichés à l'écran -rwxr--r-- 1 dupont ma_commande -rwsr--r-- 1 dupont ma_commande Lorsqu'un utilisateur quelconque exécutera le fichier ma_commande il prendra l'identité "dupont" et aura donc accès à tous les fichiers appartenant à dupont comme s'il était dupont. Dans /etc/passwd, un utilisateur peut modifier son mot de passe (et son shell ) par défaut, pourtant, il n'a pas l'accès en écriture sur ce fichier, qui appartient à root! Mais il utilise la commande passwd qui appartient à root, sur laquelle le bit s est positionné à 1, il prend ainsi l'identité "root" et peut écrire sur les fichiers appartenant à root, en particulier il peut modifier /etc/passwd. 363

46 Droits d'accès : le bit s Si le bit s est positionné sur un fichier : l'utilisateur U du fichier prend l'identité du PROPRIETAIRE P du fichier : - on parle de real uid et gid pour ceux de U, - on parle de effective uid et gid pour ceux de P, Exemple, les droits sur/bin/passwd sont positionnés comme suit par root pour que les utilisateurs puissent accéder à /etc/passwd : -r-sr-sr-x 1 root -rw-r--r-- 1 root 7728 Jul /bin/passwd 559 Jul /etc/passwd ici le bit s est positionné sur l'exécutable /bin/passwd, celui qui utilise cette commande prend donc l'identité de root pendant cette utilisation. Il pourra donc mettre à jour le fichier /etc/passwd, bien qu'il n'ait pas le droit d'y écrire

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48 Plan 1 Généralités Définitions Organisation logique, organisation physique 2 Organisation physique UNIX : i-list et i-node rappels sur le fonctionnement d'un disque 3 Organisation logique L'arborescence UNIX, Différents types de fichiers Modes et droits d'accès 4 Organisation logique/physique : illustration par quelques commandes : cp, mv, rm, ln, ln -s 5 Processus et fichiers, Annexe: la bibliothèque d'entrées-sorties du langage C 366

49 Commande cp Cette commande copie un fichier dans un autre, le SGF enchaîne les actions suivantes : chercher un i-node libre dans la i-liste, s'il en existe un, chercher de la place libre sur le disque, si il y en a assez, copier les blocs, mettre à jour le i-node trouvé, Un fichier peut ne pas être créé pour plusieurs raisons : pas le droit d'écrire dans le répertoire visé, de lire dans le rép. source, pas le droit de lire le fichier source, pas de i-node libre, bien qu'il y ait de la place sur disque, i-node libre, plus de place sur disque, 367

50 Commande cp dupont fait : cp f1 f2 dans son home directory Etats de l arborescence et du répertoire dupont avant l exécution de cette commande: f1 dupont util g1 martin Catalogue dupont f1 Catalogue martin g1 Etats de l arborescence et du répertoire dupont après l exécution de cette commande: f1 dupont f2 util g1 martin Catalogue dupont f1 62 f2 Catalogue martin g1 368

51 Note : Si on passe un fichier d un file system à un autre par mv, il y copie puis destruction (équivalent de cp suivi de rm). 369

52 Commande mv dupont fait maintenant : mv f2 f50 Etats de l arborescence et du répertoire dupont avant l exécution de cette commande: f1 dupont f2 util g1 martin Catalogue dupont f1 62 f2 Catalogue martin g1 Etats de l arborescence et du répertoire dupont après l exécution de cette commande: f1 dupont f50 util g1 martin Catalogue dupont f1 62 f50 Catalogue martin g1 Très peu de travail sur le disque pour le SGF : seul le nom du fichier dans le répertoire change, pas de gestion d'espace disque. 370

53 Commande ln (lien) Appels système : - link (Origine, Destination); Pas de ln entre file system différents 371

54 Commande ln Cette commande s appelle hard link dans le jargon UNIX : - Le fichier n'est pas dupliqué - ln augmente de 1 le nombre de liens sur le fichier Exemple, martin fait : ln../dupont/f50 g2 Etats de l arborescence et du répertoire dupont avant l exécution de cette commande : f1 dupont f50 util g1 martin Catalogue dupont f1 62 f50 Catalogue martin g1 Etats de l arborescence et du répertoire dupont après l exécution de cette commande : f1 dupont f50 util g2 g1 martin Catalogue dupont f1 62 f50 Catalogue martin g1 62 g2 372

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56 Commande ln -s Cette commande (symbolic link) crée un fichier, donc alloue un i-node qui contient la chaîne de caractère entrée et marque ce fichier comme étant de type l, Exemple, la commande : ln -s../dupont/f50 g3 va donc créer dans dupont un fichier g3 dont le contenu est../dupont/f50 et dont le type est l. un lien symbolique est donc un pointeur, 374

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58 Commande ln -s martin fait : ln -s../dupont/f50 g3 Etats de l arborescence et du répertoire avant l exécution : f1 dupont f50 util g2 g1 martin Catalogue dupont f1 62 f50 Catalogue martin g1 62 g2 Etats de l arborescence et du répertoire après l exécution : f1 dupont f50 util g2 g1 martin g3 Catalogue dupont f1 62 f50 Catalogue martin g1 62 g2 101 g3 Contenu du fichier g3 :../dupont/f50 attention si dupont fait : mv f50 f60, alors cat g3 donnera file not found! 376

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60 Commande ln et ln s (différence) Depuis le répertoire courant, faire : Commande Commentaire mkdir dir1 dir2 créer deux répertoires cd dir1 aller dans le répertoire dir1 echo abc > fic1 créer fic1 cd../dir2 aller dans dir2 ln../dir1/fic1 fic2 fic2 est un synonyme de fic1 ln -s /dir1/fic1 fic3 fic3 est un pointeur vers fic1 Contenu du répertoire dir2, obtenu par ls -il : rw-r--r-- 2 dupont fic lrwxrwxrwx 1 dupont fic3 ->../dir1/fic1 Contenu du répertoire dir1, obtenu par ls -il : rw-r--r-- 2 dupont fic1 - Les fichiers fic2 dans dir2 et fic1 dans dir1 ont le même numéro de i-node. : 23117, - fic3 est de type l, c est à dire un lien symbolique, un pointeur, c est un autre fichier : il a un numéro de i-node différent :

61 C'est ainsi que l'on peut récupérer les fichiers détruits. En fait, ils sont détruits dans l'organisation logique, mais pas forcément dans l'organisation physique. 379

62 Situation initiale : Commande rm f1 dupont f50 util g2 g1 martin g3 Catalogue dupont f1 62 f50 Catalogue martin g1 62 g2 101 g3 Effet de rm /util/martin/g1: f1 dupont f50 util g2 martin g3 Catalogue dupont f1 62 f50 Catalogue martin g1 62 g2 101 g3 La commande rm (remove) porte bien son nom (contrairement à de nombreuses commandes Unix), elle ne veut pas dire delete : seul l'arc conduisant au fichier est détruit : nbre de liens =nbre de liens - 1 Mais, il peut y avoir plusieurs arcs (links) conduisant à ce fichier! Le fichier n'est détruit, c'est à dire le i-node considére comme libre, seulement quand le dernier lien sur le fichier est détruit ; 380

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64 Nom de fichier et i-node : récapitulatif l'utilisateur s'intéresse aux noms des fichiers, les PATHNAMES ou nom des arcs, Unix gère les i-nodes, noms des nœuds : dupont util 12 martin Catalogue dupont f1 62 f50 f1 29 f g g3 101 Catalogue martin g1 62 g2 101 g3 Le répertoire assure la correspondance pathname/i-node ; sous Unix il peut y avoir plusieurs chemins (pathnames) pour accèder au même fichier (i node) Le répertoire assure l'indépendance des organisation logiques et physiques : Unix gère des i-nodes, les véritables fichiers, l'utilsateur construit l'arbre des pathnames Un fichier n'est détruit que si le dernier arc (link) qui y conduit disparaît 382

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66 Plan 1 Généralités Définitions Organisation logique, organisation physique 2 Organisation physique UNIX : i-list et i-node rappels sur le fonctionnement d'un disque 3 Organisation logique L'arborescence UNIX, Différents types de fichiers Modes et droits d'accès 4 Organisation logique/physique : illustration par quelques commandes : cp, mv, rm, ln, ln -s 5 Processus et fichiers, Annexe: la bibliothèque d'entrées-sorties du langage C 384

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68 Processus et fichiers : Table des fichiers Descripteur/ nom de fichier : - Pour accéder à un fichier, un processus ne le désigne pas directement par son nom, mais il passe par un intermédiaire, appelé descripteur, qui peut être un simple numéro, - Cette association se fait en utilisant les fonctions du type «open». Table des fichiers ouverts (User Open File Table, UOFT) - Sous UNIX, le mécanisme repose sur l utilisation d un table appelée User Open File Table. Elle contient une entrée par fichier ouvert pour le processus. (Pas forcément ouvert par lui). Il y a une telle table par processus. - Chaque entrée de cette UOFT contient un pointeur sur une table appelée System Open File Table, commune à tous les processus. Chaque ouverture de fichier ajoute une entrée dans cette table. Les entrées de la SOFT contiennent le nom du fichier et la valeur courante du pointeur dans celui-ci. 386